Anatomia cortexului prefrontal, funcțiile și afecțiunile asociate

cortexul prefrontal, cunoscută și sub denumirea de cortex prefrontal, este o regiune a creierului care se află în partea anterioară a lobilor frontali.

În mod specific, această structură este situată în fața zonei motorului și a zonei premotorice a cortexului frontal, rezultând o regiune de bază pentru planificarea comportamentelor elaborate cognitiv.

Cercetările recente au asociat cortexul prefrontal cu activități precum exprimarea personalității, procesele de luare a deciziilor și adecvarea comportamentului social în orice moment.

Astfel, această regiune a creierului este una dintre structurile de bază care determină calitățile comportamentului uman, precum și executarea unor activități mai complexe.

În acest articol revedem principalele caracteristici ale cortexului prefrontal. Principalele teorii despre această regiune a creierului sunt discutate, precum și activitățile desfășurate și tulburările asociate.

Caracteristicile cortexului prefrontal

Cortexul prefrontal (PFC) este o regiune a creierului care reprezintă aproximativ 30% din cortexul cerebral.

Această structură este situată în regiunea frontală a creierului, adică în zona care se află pe frunte și este partea anterioară a lobilor frontali ai creierului.

Mai exact, CPF este chiar înaintea a două alte zone importante ale lobului frontal: cortexul motor și cortexul premotor.

În prezent există trei modalități principale de a defini cortexul prefrontal. Acestea sunt:

1. Ca cortexul granular frontal.
2. Ca zonă de proiecție a nucleului mijlociu-dorsal al talamusului.
3. Ca parte a cortexului frontal a cărui stimulare electrică nu provoacă mișcări.

CPF poate fi distins de alte zone ale lobului frontal prin compoziția sa celulară, inervația dopaminergică și aferenele sale thalamo. În acest fel, aceasta constituie astăzi o regiune bine stabilită și delimitată.

Conform celor mai mulți autori, cum ar fi Miller și Cohen, cortexul prefrontal este regiunea cea mai elaborată în primate, animale cunoscute pentru repertoriul comportamental divers și flexibil.

Astfel, CPF constituie un set de zone neocortice care trimite și primește proiecții din practic toate sistemele corticale senzoriale, sistemele motorii și multe structuri subcorticale și este o regiune de bază pentru dezvoltarea comportamentului și a personalității.

În acest sens, Miller și Cohen au stabilit că CPF nu este o structură critică pentru performanța comportamentelor simple sau automate, care nu se generalizează în situații noi.

Dimpotrivă, cortexul prefrontal este important în acele activități care necesită procesare de sus în jos, adică atunci când comportamentul trebuie să fie ghidat de state interne sau atunci când este necesar să se folosească elementele sociale și de mediu care determină comportamentul.

anatomie

CPF a fost definit prin citoarhitectura acestuia prin prezența unui strat granular care corespunde celui de-al patrulea strat al cortexului cerebral.

În prezent, nu este foarte clar cine a fost primul care a folosit acest criteriu de distingere a cortexului prefrontal. Mulți dintre cercetătorii de pionierat din citoregultura cerebrală au limitat termenul prefrontal la o regiune mult mai mică.

Cu toate acestea, în 1935, Carlyle Jacobsen a folosit termenul CPF pentru a diferenția suprafețele granulate prefrontale de zonele motorului și granulometric ale lobului frontal.

În terminologia zonelor Brodmann, cortexul prefrontal cuprinde zonele 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 și 47, rezultând într-o regiune foarte mare, cu un număr mare de structuri în interior.

Pe de altă parte, CPF iese în evidență pentru a fi o zonă de proiecție a nucleelor ​​de talamus, conform lucrărilor lui Rose și Woolsey. Acești autori au arătat că, în cazul animalelor non-primate (care nu au FPC), aceste structuri sunt proiectate spre diferite regiuni. În mod specific, spre zonele anterioare și ventrale.

De asemenea, în prezent există studii care au arătat că proiecțiile nucleului mediodoros al talamusului nu se limitează la PFC la primate, ci ar putea călători și la alte structuri ale creierului.

În cele din urmă, CPF este astăzi cunoscută și ca zona a cortexului frontal a cărei stimulare electrică nu cauzează mișcări observabile. Cu toate acestea, această definiție provoacă unele controverse, deoarece absența mișcărilor observabile după stimularea electrică poate fi de asemenea observată în regiunile ne-granulare ale cortexului.

funcții

Cortexul prefrontal este o structură care este puternic interconectată cu o mare parte a creierului. În interior puteți vedea conexiuni abundente cu alte regiuni, atât corticale, cât și sub-corticale.

În acest sens, cortexul prefrontal dorsal este în special interconectat cu regiunile creierului implicate în procese precum atenția, cunoașterea și acțiunea. În contrast, cortexul prefrontal ventral interconectează cu structurile creierului asociate și implicate în procesele de emoție.

În cele din urmă, trebuie avut în vedere faptul că CPF primește informații de la sistemele de excitație ale tulpinii creierului, iar funcția sa depinde în mod special de mediul său neurochimic.

În general, există în prezent un consens științific ridicat pentru a stabili că cortexul prefrontal este o regiune a creierului care este implicată în primul rând în planificarea comportamentelor cognitiv complexe.

Acest tip de funcții implică realizarea de activități cum ar fi exprimarea personalității, dezvoltarea proceselor decizionale sau adaptarea comportamentului la situațiile sociale care apar în fiecare moment.

Astfel, CPF este o regiune fundamentală pentru coordonarea gândurilor și acțiunilor în conformitate cu obiectivele interne și cunoștințele dobândite.

În acest sens, pentru a determina funcționalitatea cortexului prefrontal, termenul medical al funcției executive a fost dezvoltat. Acest tip de funcție se referă la abilitatea de a stabili deosebiri între gândurile conflictuale, de a face judecăți morale, de a prezice consecințele etc.

Cortexul prefrontal și funcțiile executive

Prin studiile inițiale ale Fuster și Goldman-Rakic, termenul de funcții executive a fost elaborat pentru a da numele capacității și activității pe care cortexul prefrontal se dezvoltă.

Funcția executivă se referă astfel la capacitatea de a reprezenta informații care nu sunt prezente în mediul înconjurător la un moment dat, precum și la crearea unui "notebook mental".

Astfel, sub conceptul de funcție executivă a cortexului prefrontal este dezvoltarea răspunsurilor cognitive la probleme complexe sau dificil de rezolvat.

În acest sens, studiile curente sugerează că experiențele anterioare ale CPF sunt reprezentate pentru a le aplica în prezent și, în acest fel, să ghideze procesul de luare a deciziilor.

În general, prin această funcție, cortexul prefrontal ar fi structura creierului care ar da oamenilor capacitatea de a raționa și capacitatea de a folosi cunoștințele și experiența anterioară pentru a modula comportamentul.

Mai concret, lucrările lui Goldman-Rakin descriu acest tip de funcții ca fiind modul în care cunoștințele reprezentative pot fi folosite pentru a ghida inteligent gândurile, acțiunile și emoțiile.

Funcțiile executive ar fi un proces care ar duce la capacitatea de a inhiba gândurile, comportamentele și senzațiile care sunt considerate inadecvate.

Teorii ale funcțiilor executive

În prezent, există multe teorii diverse care încearcă să explice funcționarea concretă a acestei activități, amânată de CPF.

Unul dintre ei susține că memoria de lucru ar fi o parte fundamentală a procesului de atenție și de inhibare a comportamentului.

În mod specific, memoria de lucru permite păstrarea noilor informații capturate și păstrarea pentru câteva secunde în mintea persoanei. Adaptarea acestor informații cu cunoștințe anterioare ar putea fi procesul care ar da naștere la funcțiile executive și va determina activitatea CPF.

Pe de altă parte, Shimamura a propus teoria filtrării dinamice pentru a descrie rolul cortexului prefrontal în funcțiile executive.

În această teorie, se presupune că CPF ar acționa ca un mecanism de filtrare la nivel înalt care ar favoriza activările orientate spre obiectiv și ar inhiba activările care ar putea fi irelevante.

În cele din urmă, Miller și Cohen au propus o teorie integrativă a funcționării cortexului prefrontal. În această teorie, se presupune că controlul cognitiv apare din menținerea activă a tiparelor de activitate în CPF, care vizează crearea reprezentărilor obiectivelor ce trebuie atinse și mijloacele necesare pentru a le atinge.

Activitatea CPF

În prezent, există multe teorii care încearcă să definească cum funcționează CPF prin intermediul funcțiilor executive.

În acest sens, cortexul prefrontal este o regiune din punct de vedere funcțional foarte dificil de analizat și studiat, având multiple legături cu practic toate structurile creierului.

Cu toate acestea, dincolo de mecanismul care poate prezenta, în prezent este bine descris tipul activităților desfășurate.

După cum sa menționat anterior, activitatea CPF se încadrează în ceea ce se numește funcții executive și se caracterizează prin efectuarea următoarelor acțiuni:

1. Dezvoltarea capacităților de formulare a obiectivelor și a planurilor de proiectare.
2. Dezvoltarea facultăților implicate în planificarea proceselor și strategiilor care vizează atingerea obiectivelor.
3. Executarea abilităților implicate în executarea planurilor.
4. Recunoașterea realizărilor obținute prin comportamentul și necesitatea de a modifica activitatea, opriți-o și generați noi planuri de acțiune.
5. Inhibarea răspunsurilor inadecvate.
6. Procesul de selecție a comportamentelor și organizarea lor în spațiu și timp.
7. Dezvoltarea flexibilității cognitive în monitorizarea strategiilor.
8. Supravegherea comportamentelor bazate pe stări motivaționale și afective.
9. Supravegherea comportamentelor în funcție de particularitățile contextului în fiecare moment.
10. Luarea deciziilor

Deteriorarea CPF

Prima constatare despre leziuni in cortexul prefrontal a fost realizată prin documentare celebrul caz de Phineas Gage, un lucrător de cale ferată, care, după un accident, a cunoscut o vătămare gravă a lobului frontal al creierului.

Prin afectarea creierului a suferit implicarea critică a CPF, Phineas și-a menținut abilitățile de memorie, vorbire și abilitățile motorii. Cu toate acestea, trăsăturile sale de personalitate s-au schimbat radical după accident.

De fapt, daunele cu care se confruntă cortexul prefrontal l-au făcut iritabil, nerăbdător și cu deficite mari în relațiile sociale și interpersonale.

Ulterior, alte studii efectuate cu pacienți afectați de leziuni prefrontale au arătat că persoanele sunt capabile să verbalizeze în mod corect care ar fi cel mai potrivit comportament social în anumite circumstanțe.

În ciuda faptului că sunt capabili să motiveze corect comportamentul de urmat, în practică au dificultăți în a executa aceste comportamente. De fapt, în viața de zi cu zi tind să efectueze acte care implică o gratificare imediată, în ciuda cunoașterii consecințelor negative care ar putea rezulta pe termen lung.

Tulburări asociate

Datele colectate cu privire la efectele daunelor directe la CPF indică faptul că această regiune a creierului nu este numai legat cu abilitățile de a înțelege consecințele pe termen lung, dar implică, de asemenea, capacitatea mentală de a întârzia satisfactii imediate.

În acest sens, astăzi există o literatură abundentă care vizează îmbunătățirea înțelegerii rolului cortexul prefrontal în diverse tulburări neurologice, cum ar fi schizofrenia, tulburarea bipolara sau tulburări de hiperactivitate cu deficit de atenție.

Aceste trei psihopatologii au fost legate de o anumită disfuncție a cortexului cerebral, fapt care ar motiva apariția modificărilor comportamentale la oameni.

studiile clinice De asemenea, în prezent, au inițiat cu farmacoterapie au obiectivat anumite medicamente, cum ar fi guanfacine, imbunatateste functia cortexului prefrontal.

În final, se postulează că alte stări patologice, cum ar fi depresia, raspunsurile de stres ridicat, comportamente și tentative de suicid, a sociopathies sau dependenta de droguri pot fi, de asemenea, legată de funcționarea CPF.

Cu toate acestea, dovezile științifice despre aceste ipoteze sunt limitate și sunt necesare investigații suplimentare pentru a determina rolul PFC în acest tip de alterări psihopatologice.

referințe

1. Jódar, M (Ed) și colții (2014). Neuropsihologie. Barcelona, ​​editorial UOC.
2. Javier Tirapu Ustárroz și colab. (2012). Neuropsihologia cortexului prefrontal și funcțiile executive. Editorial Viguer.
3. Lapuente, R. (2010). Neuropsihologie. Madrid, ediția Plaza.
4. Junqué, C. I Barroso, J (2009). Neuropsihologie. Madrid, Ed. Synthesis.
5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Neuropsihologie umană. Editorial Panamericana Medical, Barcelona.
6. Jódar, M (ed). (2005). Tulburări de limbă și memorie. Editorial UOC.